(2005?揚州)“用雙氧水和二氧化錳制氧氣”的反應(yīng)方程式為:.某同學做了該實驗后,展開了下列思考與探究:
(1)催化劑MnO2的用量對反應(yīng)速率有沒有影響呢?
他做了這樣一組實驗:每次均用30mL10%的H2O2溶液,采用不同量MnO2粉末做催化劑,測定各次收集到500mL氧氣時所用的時間,結(jié)果如下:(其他實驗條件均相同)
實驗次序12345678910
MnO2粉末用量(克)0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0
所用時間(秒)17875432222
請分析表中數(shù)據(jù)回答:MnO2的用量對反應(yīng)速率有沒有影響呢?如果有,是怎樣影響的呢?
答:.
(2)H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)對反應(yīng)速率有沒有影響呢?
他又做了一組實驗:每次均取5mL30%的H2O2溶液,然后稀釋成不同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的溶液進行實驗.記錄數(shù)據(jù)如下:(實驗均在20℃室溫下進行,其他實驗條件也均相同)
實驗次序12345678
H2O2溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)1%3%5%10%15%20%25%30%
MnO2粉末用量(克)0.20.20.20.20.20.20.20.2
收集到540mL氣體時所用時間(秒)6602202058025943
反應(yīng)后液體溫度(℃)2434395665676970
請分析表中數(shù)據(jù)回答:H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)對反應(yīng)速率有沒有影響呢?如果有,是怎樣影響的呢?
答:.
由表中數(shù)據(jù)還可看出,該反應(yīng)是個反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”).
(3)還有哪些因素可能影響該反應(yīng)的速率呢?
請說出你的一個猜想:.
【答案】分析:過氧化氫是實驗室制取氧氣所需要的一種重要的藥品,很多因素影響過氧化氫的分解速率影響,如溫度,溫度高反應(yīng)速度快;過氧化氫的濃度越大反應(yīng)速度越快;使用催化劑能加快其反應(yīng)速度等,本題就是從這些角度探究了影響過氧化氫分解速率的因素.
解答:解:根據(jù)所學知識,用雙氧水和二氧化錳制氧氣的反應(yīng)方程式為:2H2O22H2O+O2↑;
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出,二氧化錳的用量越多,反應(yīng)速率越快,但是達到一定的用量時,速率不在改變,所以回答本題時要注意范圍,故本題答案為:有影響.在一定范圍內(nèi),MnO2的用量越大,反應(yīng)越快;
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出,得到相同體積的氧氣,過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越大,所需要的時間越少,即反應(yīng)的速率越快,反應(yīng)后液體的溫度升高,說明本實驗是一個放熱反應(yīng),故本題答案為:有影響.H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越大,反應(yīng)越快,放熱;
(3)提高溫度、增大物之間的接觸面積都可以加快化學反應(yīng)的速率,所以本題答案為:MnO2顆粒大小、環(huán)境溫度、氣壓、是否振蕩等.
點評:本題通過實驗的形式探究了影響化學反應(yīng)速率的因素,再設(shè)計實驗方案時,要注意實驗的控制變量,以保證實驗結(jié)果的客觀準確性.
練習冊系列答案
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(2005?揚州)我們都知道CO2與NaOH溶液是很容易反應(yīng)的,利用下圖裝置可進行“噴泉”實驗.按圖l進行實驗的步驟是:首先在圓底燒瓶中充滿干燥的CO2氣體,在膠頭滴管中吸滿NaOH溶液(注意:一般情況下不能如此便用膠頭滴管),按圖1連接好裝置,并固定在鐵架臺上.然后打開止水夾,將膠頭滴管中的NaOH溶液擠入燒瓶內(nèi).在導管的尖嘴處就會形成美麗的“噴泉”.

(l)實驗室制取CO2的化學方程式:
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

(2)簡要說明圖1裝置進打?qū)嶒灂r,形成噴泉的原因
CO2與擠入的NaOH溶液反應(yīng),使圓底燒瓶內(nèi)氣體壓強減小產(chǎn)生壓強差,使燒杯里的NaOH溶液通過導管被壓回底燒瓶內(nèi).與剩下的二氧化碳繼續(xù)反應(yīng),進一步產(chǎn)生壓強差形成噴泉
CO2與擠入的NaOH溶液反應(yīng),使圓底燒瓶內(nèi)氣體壓強減小產(chǎn)生壓強差,使燒杯里的NaOH溶液通過導管被壓回底燒瓶內(nèi).與剩下的二氧化碳繼續(xù)反應(yīng),進一步產(chǎn)生壓強差形成噴泉

(3)做“噴泉”實驗對裝置的氣密性要求很高.檢驗圖2裝置氣密性的操作是:
將導管下端插入水中,用手捂住燒瓶,看是否有氣泡冒出或在水面下的導管內(nèi)是否形成一段穩(wěn)定的空氣柱
將導管下端插入水中,用手捂住燒瓶,看是否有氣泡冒出或在水面下的導管內(nèi)是否形成一段穩(wěn)定的空氣柱

(4)如果只提供圖2所示的裝置,請說明引發(fā)噴泉的方法.
打開止水夾,用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱,CO2受熱膨脹,趕出玻璃導管內(nèi)的空氣,再將熱源移開,NaOH溶液進入燒瓶內(nèi)與CO2反應(yīng)產(chǎn)生負壓,即發(fā)生噴泉
打開止水夾,用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱,CO2受熱膨脹,趕出玻璃導管內(nèi)的空氣,再將熱源移開,NaOH溶液進入燒瓶內(nèi)與CO2反應(yīng)產(chǎn)生負壓,即發(fā)生噴泉

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(2005?揚州)小霖、小磊、小嫻三位同學一起對堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3受熱分解后的黑色固體產(chǎn)物的成分進行探究.他們稱取5.0g堿式碳酸銅,在試管中加熱使之完全分解,冷卻至室溫,稱量黑色固體產(chǎn)物質(zhì)量為3.6g.
他們對黑色固體產(chǎn)物做出了以下猜想:①可能是氧化銅;②可能是炭粉;③可能是氧化銅和炭粉的混合物.
他們做出以上猜想的依據(jù)是
化學變化過程中元素不變,且氧化銅和炭粉都是黑色固體.
化學變化過程中元素不變,且氧化銅和炭粉都是黑色固體.

(1)小霖設(shè)計的實驗方案是:向盛有少量該物質(zhì)黑色固體的試管中加入足量的稀硫酸,充分振蕩.靜置后觀察現(xiàn)象,如果猜想①正確,現(xiàn)象應(yīng)是
試管中溶液變藍色,黑色固體消失
試管中溶液變藍色,黑色固體消失

(2)小磊進一步思考后,根據(jù)碳的化學性質(zhì),認為猜想③可以排除,他的理由是
炭粉在高溫條件下能與氧化銅反應(yīng)生成銅與二氧化碳
炭粉在高溫條件下能與氧化銅反應(yīng)生成銅與二氧化碳

(3)小嫻通過對得到的實驗數(shù)據(jù)進行計算.排除了猜想②,她的理由是
5.0gCu2(OH)2CO3含碳元素的質(zhì)量:
12
222
×5.0g
=0.27,因為0.27g<3.6g,故②錯誤
5.0gCu2(OH)2CO3含碳元素的質(zhì)量:
12
222
×5.0g
=0.27,因為0.27g<3.6g,故②錯誤

(4)科學探究的方法和途徑有多種,若證明某黑色粉末確有氧化銅和炭粉組成.請設(shè)計實驗,完成下表:
步      驟 現(xiàn)      象 結(jié)論(化學方程式)
取黑色粉末放于試管中加強熱,并將生成氣體通入澄清石灰水中
取黑色粉末放于試管中加強熱,并將生成氣體通入澄清石灰水中
粉末由黑色變成紅色,石灰水變渾濁
粉末由黑色變成紅色,石灰水變渾濁
2CuO+C
 高溫 
.
 
2Cu+CO2↑,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
2CuO+C
 高溫 
.
 
2Cu+CO2↑,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

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